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使用基于模拟的先验进行全形分析:宇宙学参数与结构增长异常

宇宙学与河外天体物理 2025-03-10 v2 天体物理仪器与方法 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

我们探索了使用基于模拟的先验进行全形分析,这是将大尺度上的有效场论(EFT)与小尺度上的数值模拟相结合的最简单的星系成团数据分析方法。我们方法的核心要素是 EFT 参数的先验密度,我们基于 halo occupation distribution (HOD) 模型从一套 10500 个星系模拟中提取了该密度。我们使用场级正向模型测量 EFT 参数,这使我们能够消除宇宙方差。在理论方面,我们开发了一种使用时间切片微扰理论和对数快速傅里叶变换来计算场级转移函数的新高效方法。我们发现星系 EFT 参数对宇宙学的依赖性与 HOD 参数近似简并,因此出于生成先验的目的可以将其忽略。我们使用神经密度估计来建模测量到的 EFT 参数分布。然后,我们的分布模型被用作重新分析 BOSS 全形星系功率谱数据的先验。假设 Λ\LambdaCDM 模型,我们发现物质密度分数和质量涨落幅度有显著(约 30%30\% 和约 60%60\%)的改善,它们被约束为 Ωm=0.315±0.010\Omega_{m}= 0.315 \pm 0.010σ8=0.671±0.027\sigma_8 = 0.671 \pm 0.027。Hubble 常数的值没有改变,H0=68.7±1.1H_0= 68.7\pm 1.1~km/s/Mpc。这再次证实了早先关于 BOSS 数据存在结构增长张力的报告。最后,我们使用测量到的 EFT 参数来约束星系-暗物质连接。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.10609,
  title  = {Full-shape analysis with simulation-based priors: cosmological parameters and the structure growth anomaly},
  author = {Mikhail M. Ivanov and Andrej Obuljen and Carolina Cuesta-Lazaro and Michael W. Toomey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10609},
  year   = {2025}
}

备注

v1: 40 pages, 14 figs, v2: 55 pages, 23 figures, version accepted in PRD